联想在2014年世界超算大会上彰显中国实力

  作者:Timothy Prickett Morgan

  联想收购IBM System x服务器业务的消息尘埃落定,联想公司成为高性能计算市场世界上第二大供应商,并将致力于减小与惠普的差距,复制之前夺取PC市场领导地位的成功之路。

  联想在11月17-19日于新奥尔良举行的世界超级计算会议SC14中大放光彩,推出一款全新的水冷NextScale模块化系统,采用了超频利器“Haswell”至强E5-2560 v3处理器。同时联想还宣布该系统也能够支持英特尔将于明年下半年推出的“Knights Landing”至强Phi处理器。

  联想还宣布在德国斯图加特成立高性能计算创新中心,以充分利用在欧洲主要超级计算中心的专业知识,推动其高性能计算产品路线图不断向前发展。

  在联想收购IBM System x服务器业务之前,IBM便在研究NextScale模块化系统的水冷型号,以在系统内提供更高的计算性能和加入更大的内存容量,同时实现温水冷却。能效是超级计算中心极其重要的一个需求。在欧洲,由于电费和空间租赁费非常昂贵,企业不允许出现浪费能源和空间的情况。采用水冷技术(联想将其称为WCT)的NextScale系统便是这一创新工程工作的结晶。

  NextScale系统于2013年9月推出 ,在6U机箱中可配置12个单宽服务器节点。与普通刀片服务器不同,NextScale设备没有企业客户通常看到的花哨功能和多余特性。实际上,对于高性能计算和超大规模客户而言,他们不需要在设备中加入任何不必要的特性,这只会增加成本和提高系统复杂性,致使加大系统出现故障的几率。联想高性能计算执行总监Scott Tease向《HPCwire》解释道,水冷NextScale设备采用单宽服务器节点,加入了无泄漏快速连接系统,将温水流经水冷头来冷却至强处理器及其内存。

  IBM多年前就开始为处理器和内存加装水冷头,但联想的内存冷却方式与IBM的方式有所不同。联想系统的内存模块间隔更大,在中间加入了水冷管件。每对内存中间插入一个金属导热件,以高效吸收热量,并传递到水冷管件。每对内存条上有一个塑料盖,用以确保没有空气流入来吸收热量。虽然上图显示在服务器正面有一块上面都是孔洞的挡板,但在正式生产的NextScale WCT系统中,此前面板被封闭,以防止空气进入系统。服务器的背部有一套隔板,用于水流流入和流出管件。

  通过在两路NextScale服务器节点中取消风扇并采用水冷冷却处理器和内存,联想在设备中提供了更大的扩展空间,以有效提升系统的性能。同时,面对所有服务器厂商最近正在重点开展的工作,联想也未能免俗,要求英特尔为其定制一个全新的Haswell至强E5处理器型号。该处理器家族于今年9月初宣布推出。联想当前已经拥有一个称为E5-2698A v3的芯片型号,这是一款16核处理器,频率为2.8 GHz,在启用睿频加速技术(Turbo Boost)时能够稳定提供3.2 GHz的频率。Tease向《HPCwire》解释道,这一超频工作状态的实现要归功于全新的水冷技术。与通常运行于较低的2.3 Ghz时钟频率的空气冷却芯片版本相比,水冷技术能够将散热性能提高约6%。在移除需要消耗电力的风扇并为内存加上水防护罩后,NextScale WCT可节省的系统电力甚至超过6%。通过使用水防护罩,全球大部分地区中,使用该系统的大多数数据中心将无需再使用水冷却器进行冷却。鉴于时钟频率与散热性能之间的指数级关系,将芯片热量减少6%能够使时钟频率提高500 MHz。此外,睿频加速技术的启用还能够支持额外稳定增加400 MHz的时钟频率。

  NextScale WCT节点在每个插座上拥有8个内存插槽,能够满足大多数高性能计算应用程序的需求。由于能够支持持续稳定地启用睿频加速技术,采用两颗至强E5-2698A v3处理器的NextScale WCT节点能够在执行双精度浮点运算时,达到1.083 Teraflops(万亿次)的峰值性能。这一性能与英特尔最新的“Knights Corner”至强Phi协处理器卡相当。Tease表示,这一性能功耗比相当于每瓦2.45 Gigaflops(十亿次),其能效与当前许多混合CPU加速器系统相当。当部署于标准42U机柜中时,这一节点将能够带来每机柜181.9 Teraflops的性能。

  Tease表示,除了弃用外部空气冷却可带来的节省外,NextScale WCT机制还能够将电费最多减少40%。这意味着企业或者可以减少电费,或者可以在相同的能源预算下为更强大的系统分配更多的电力。NextScale WCT能够使用45摄氏度的温水进行冷却。冷却后带走热量的水的温度为55摄氏度,可以用于多种用途。